6实验六甲基红酸离解平衡常数的测定.pptVIP

实验六 甲基红酸离解 平衡常数的测定 一、实验目的 1、测定甲基红的酸离解平衡常数。 2、掌握分光光度计和pH计(酸度计)的使用方法。 二、实验原理 　　甲基红（对-二甲氨基-邻-羧基偶氮苯）的分子式为　 ,是一种弱酸 型的染料指示剂，具有酸（HMR）和碱（MR-）两种形式。 　　它在溶液中部分电离，在碱性溶液中呈黄色，酸性溶液中呈红色。 　　在酸性溶液中它以两种离子形式存在； 它的离解平衡常数： 　　　　　　　　　　　　　　　　 公式1 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　由于HMR和MR两者在可见光谱范围内具有强的吸收峰，溶液离子强度的变化对它的酸离解平衡常数没有显著的影响，而且在简单CH3COOH—CH3COONa缓冲体系中就很容易使颜色在pH＝4—6范围内改变，因此比值[MR]／［HMR］可用分光光度法测定而求得 　　　对一化学反应平衡体系，分光光度计测得的光密度包括各物质的贡献，由朗伯比尔定律 　式中：c为溶液的浓度，单位为mol.L-1， 为溶液的厚度，单位为cm时；α为摩尔吸光系数，单位是L. mol-1.cm-1 由此可推知甲基红溶液中总的光密度为： 　　DA、DB分别为在HMR和MR的最大吸收波长处所测得的总的吸光度。αA.HMR、αA.MR-和αB,HMR、αB.MR-，分别为在波长λA和λB下的摩尔吸光系数。 　　各物质的摩尔吸光系数值可由作图法求得。例如首先配制出pH≈2的具有各种浓度的甲基红酸性溶液,在波长λA分别测定各溶液的光密度D，作D~c图，得到一条通过原点的直线。由直线斜率可求得αA.HMR值，其余摩尔吸光系数求法类同，从而求出[MR-]与[HMR]的相对量。再测得溶液pH值最后按公式1求K值 三、仪器与试剂 723型分光光度计 1台（带有自制恒温夹套）； PHS－2型pH计 1台； 100ml容量瓶 6个； 10ml移液管 3支； 0—100℃温度计 1支。 1、甲基红贮备液：0.5g晶体甲基红溶于300ml95％的乙醇中，用蒸馏水稀释至500ml。 2、标准甲基红溶液：取8ml贮备液加50ml95%的乙醇再用蒸馏水稀释至100ml。 3、pH为6.84的标准缓冲溶液。 4、CH3COONa (0.04mol.l-1) CH3COONa (0.01mol.l-1) CH3COOH (0.02mol.l-1) HCl (0.1mol.l-1) HCl (0.01mol.l-1) 四、实验步骤 1、测定甲基红酸式（HMR）和碱式（MR-）的最大吸收波长。 测定下述两种甲基红总浓度相等的溶液的光密度随波长的变化，即可找出最大吸收波长。 第一份溶液（A）： 取10ml标准甲基红溶液，加10ml 0.1mol.l-1的HCl，稀释至100ml。此溶液的pH大约为2（不需测定），因此此时的甲基红以HMR存在。 第二份溶液（B）： 取10ml标准甲基红溶液和25ml 0.04mol.l-1 CH3COONa溶液稀释至100ml，此溶液的pH大约为8 （不需测定），因此甲基红完全以MR-存在。 取部分A液和B液分别放在1cm的比色皿内，在400~550nm之间每隔10nm测定它们相对于水的光密度。找出最大吸收波长λA和λB。 2、检验HMR和MR-是否符合比耳定律，并测定它们在λA、λB下的摩尔吸光系数。 取部分A液和B液，分别各用0.01mol.l-1的HCl和CH3COONa稀释至原溶液的0.75、0.5、0.25倍及原溶液，为一系列待测液，在λA、λB下测定这些溶液相对于水的光密度。由光密度对溶液浓度作图，并计算两波长下甲基红HMR和MR-的αA,HMR、αA,MR-、αB,HMR、αB,MR-。 50ml烧杯内配置 50ml烧杯内配置 3、求不同pH下HMR和MR-的相对量。 在4个100ml容量瓶中分别加入10ml标准甲基红溶液和25ml 0.04mol.l-1的CH3COONa溶液，并分别加入50ml、25ml、10ml、5ml 0.02mol.l-1的CH3COOH，然后用蒸镏水定容。测定两波长下各溶液的光密度DA、DB，用pH计测定溶液的pH值。 4个100ml容量瓶内配置 求pK 由于光密度是HMR和MR-之和，所以溶液中HMR和MR-的相